如何让加氢反应釜的气液反应混合充分和降低釜内的氢气沉积?目前在不同反应器下的加氢反应,氢气与液体的充分混合会决定到实验的效果转化。在反应釜内,通常是在釜内做个插底管,插到页面以下,然后搅拌混合。但是氢气密度比较低,从釜底鼓泡之后,跟液体有一次接触,然后就会飘到釜顶部,沉积下来,这样釜内的气液混合充分性就很低。
为了解决釜式的加氢的气液混合问题,提高实验的转换率,市场诞生了一种叫自吸式搅拌的方法和自吸搅拌桨。如下图所示。自吸式搅拌桨的桨杆是空的,接近釜盖的上端有小孔,桨叶上也有小孔,从桨叶到桨杆是贯穿。自吸式搅拌桨在搅拌电机高转速的旋转下,会形成离心率,让釜顶的气体从桨杆上的孔回溯到桨叶上再出来,这样的话,在釜内就可以形成一个内循环,让氢气和反应液体充分混合。这是目前在加氢反应中,做气液混合的比较一个常用的方法,是很多老师以及科研工作者的选择。
还有很多老师为了增加釜内混合的效果,还会增加气体分布器、将氢气打散,增加扰流板、让釜内不形成搅拌涡流等方式。
还有一种应用,在半连续式釜或者连续式釜上的运用,以及固定床上的运用。在进入反应器之前,直接进行气液混合,或者做一个气液混合器,放在釜的进料前端。目前市场上气液混合器做的比较好的都是德国、日本等国外品牌,国内也有自己开发的比较好的。这也是一种提高氢气的气液混合的一个路径。
国家这两年加大了对清洁能源的研究,所以“氢+”是这两年科研的热门方向和话题,加氢的基础理论研究和应用都在如火如荼的进行。小贝写的这一点点仅仅供读者您参考,我们这是经验分享,有不对的地方,多多批评指正。
还有加氢反应很多时候是放热反应,那么在釜式装置的加热上建议是用外循环设备加热,不建议电加热。氢气在高温状态下有闪点(300-400℃),所以高温下的加氢反应要注意安全。